Supernowe źródłem antymaterii w Drodze Mlecznej

​Od ponad 40 lat naukowcy wiedzą, że centrum Drogi Mlecznej jest bogate w antymaterię, ale jej pochodzenie wciąż było nieznane. Teraz udało się rozwiązać tę zagadkę.

Centrum naszej galaktyki emituje zaskakujące ilości promieniowania gamma. Jest one przypisywane cząstkom materii i antymaterii, które anihilują się wzajemnie, przekształcając masę w energię pod postacią wysokoenergetycznych fotonów. Skąd jednak bierze się antymateria? Wśród kosmologów istnieje wiele teorii i tak naprawdę nie wiadomo, czy którakolwiek z nich jest prawdziwa.

Do tej pory za źródło antymaterii w naszej galaktyce uznawano supermasywną czarną dziurę, która znajduje się w jej centrum. Jednak według dr Rolanda Crockera z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego (ANU) opcję tą należy wykluczyć. Zamiast czarnej dziury za twórcę promieniowania gamma uczony uznaje podgrupę supernowych typu Ia, które powstają podczas kolizji białych karłów.

Kolizje białych karłów wytwarzają jeden z izotopów tytanu - tytan-44. Ten rozpada się na skand, a następnie wapń emitując pozytony (antyelektrony) w drugim rozpadzie. Okres półtrwania tych dwóch procesów wynosi zaledwie 60 lat, więc można spodziewać się, że promieniowanie gamma po supernowych szybko zniknie.

Crocker uważa, że pozytony unoszą się w przestrzeni ok. milion lat, zanim zderzą się z cząstkami zwykłej materii, powodując ich unicestwienie. W konsekwencji, wciąż widzimy wiele powstałych promieni gamma, nawet gdy w pobliżu nie ma żadnej supernowej, która mogłaby je wygenerować.

Co ciekawe, nie wszystkie supernowe typu Ia wykonują tę sztuczkę. Produkcja tytanu wymaga "niezwykłych ilości helu o wysokiej gęstości". Te występują tylko wtedy, gdy system binarny zawiera dwa białe karły, których masa wynosi 1,4-2 razy więcej od masy Słońca. Gwiazdy stopniowo łączą się i przekształcają w supernowę, emitując promieniowanie gamma. 

Najlepsze tematy